A high-performance composite cathode based on thermal expansion complementation for SOFC

热膨胀 阴极 材料科学 膨胀计 固体氧化物燃料电池 氧化物 电解质 分析化学(期刊) 极化(电化学) 复合数 电化学 复合材料 化学工程 电极 化学 物理化学 冶金 色谱法 工程类
作者
Ling Hu,Defeng Zhou,Xiaofei Zhu,Ning Wang,Jinghe Bai,Huifang Gong,Youjie Zhang,Yunlong Chen,Wenfu Yan,Qiurong Zhu
出处
期刊:Fuel [Elsevier BV]
卷期号:362: 130864-130864 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2024.130864
摘要

The discrepancy in thermal expansion coefficients (TECs) between the cobalt-based cathode and the electrolyte presents a notable obstacle in attaining optimal performance levels for solid oxide fuel cells (SOFCs). Here we propose to introduce negative thermal expansion (NTE) component Sm0.85Zn0.15MnO3 (SZM) to SrNb0.1Co0.9O3−δ (SNC) cathode to prepare SNC-xSZM (x = 0, 10, 20 and 30 %) composite cathode materials. The impact of incorporating negative thermal expansion material on the composition and properties of the matrix materials were examined by X-ray diffraction, thermal dilatometer, high-resolution transmission electron microscopy, and electrochemical workstation. The results show that SNC-xSZM can achieve more ideal thermal matching with Ce0.8Gd0.2O1.9 (GDC), and the thermal expansion coefficient decreases observably from 25.47 × 10−6 K−1 for x = 0 to 13.74 × 10−6 K−1 for x = 30 %. The optimal comprehensive electrochemical performance is obtained for SNC-20SZM, which possesses the minimum polarization resistance (Rp) of 0.012 Ω cm2 at 700 °C. The SNC-20SZM-based cell shows a maximum peak power density (PPD) of 1.22 W cm−2 while exhibiting stable operation for a continuous duration of 120 h at a constant current of 0.8 A cm−2, with performance remaining optimal. Moreover, SNC-20SZM demonstrates exceptional durability and stability over prolonged durations even in high CO2 atmospheres. An innovative approach for enhancing the development of intermediate-temperature solid oxide fuel cells (IT-SOFCs) involves incorporating SZM in the SNC cathode, thereby augmenting electrochemical performance and narrowing the gap in the thermal expansion coefficient among SOFC modules.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
鱼与木头发布了新的文献求助10
刚刚
努力发布了新的文献求助10
刚刚
桐桐应助言草西采纳,获得10
1秒前
领导范儿应助wuniuniu采纳,获得10
2秒前
CyndiaSUN完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
8秒前
8秒前
明理的若菱关注了科研通微信公众号
8秒前
9秒前
小苏苏完成签到,获得积分20
9秒前
LuoYixiang发布了新的文献求助10
10秒前
鱼与木头完成签到,获得积分10
10秒前
李健的小迷弟应助lzx采纳,获得10
12秒前
跳跃绯完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
15秒前
hh完成签到,获得积分10
15秒前
英俊的铭应助乂贰ZERO叁采纳,获得10
16秒前
领导范儿应助shimly0101xx采纳,获得10
16秒前
17秒前
Akim应助Airbus采纳,获得10
17秒前
李健的小迷弟应助陈曦采纳,获得10
19秒前
白小超人完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
Profeto应助哈哈你长比我丑采纳,获得10
20秒前
言草西发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
24秒前
25秒前
香蕉觅云应助ddddd采纳,获得10
25秒前
鬲木发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
天天快乐应助yydragen采纳,获得30
28秒前
28秒前
29秒前
云朵发布了新的文献求助10
30秒前
酷炫的菠萝完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989660
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531826
关于积分的说明 11255082
捐赠科研通 3270447
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804981
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176